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均匀带电球体内部的电场线可以画吗?

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一般普物电磁学教材中讲静电场的高斯定理就是

(不知道为什么编辑积分形式编辑不出来),然后就用这个定理求解一个均匀带电球壳的场强分布并用得到的结论求解均匀带电球体的场强分布。由于对称性,均匀带正电球体(带电量为Q)的电场线只能是从球心向外的射线,不然的话也没办法用高斯定理求解场强分布,得到的结果是(标量)

,r是球体内部某点与球心的距离,R是球体的半径。也就是说,在内部与球心离得越远场强越大,但在这个问题中,电场线却是离球心越远越稀疏!正常情况应该是场强越大的地方电场线越密集,越小的地方电场线越稀疏,而这里正好相反,这是为什么?我记得以前看过赵凯华老先生的《电磁学》(第三版,高等教育出版社)上好像是说这个例子中电场线画不出来(印象中是这个意思,手里没书,无法查证)。但怎么会有画不出来的情况呢,等势面是一定有的,那么电场线就一定能够画的出来,而且如果不然的话,都不能用高斯定理去求解场强了。所以只能怀疑“场强越大的地方电场线越密集,越小的地方电场线越稀疏”这句话,这是不是有条件的?在书上说明这句话也是用的高斯定理:

(图片来自赵凯华的电磁学 第二版)
这个说明是因为选取了一个无源无汇的电力管,那是不是说,这个论断成立的条件就是,要比较的两个区域能用一个无源无汇的电力管连接在一起。因为在均匀带电球体内部就是:任意两个区域之间不存在这样的电力管。
所以,我的想法就是:在这个问题中电场线是可以画出来的并且就是上面提到的那样画,但电场线的疏密与电场强度的大小之间的关系是有条件的,条件就是上面提到的那样。这样是否正确?


1楼2018-04-10 19:10回复
    你可以理解为每一点都有电场线发出。


    IP属地:辽宁来自Android客户端2楼2018-04-11 09:18
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      IP属地:吉林来自Android客户端3楼2018-04-11 12:07
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        从中心往外放射。越外面密度越高


        IP属地:中国台湾来自Android客户端4楼2018-04-11 14:35
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          这样


          IP属地:山西来自Android客户端5楼2018-04-11 14:44
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